Конструкция светофоров. Размещение и установка

Cветофор (от свет и греч. phoros – несущий, носитель) – устройство для регулирования транспортных и пешеходных потоков путем подачи разных сигналов.

Светофор педставляет собой корпус, чаще пластиковый или алюминиевый, в который помещен в него источник света. В качестве источника света используются либо простые лампы накаливания, либо более современные и долговечные светодиодные матрицы, эксплуатация которых рассчитана на пять лет.

Основными цветами регулирования  движением являются: красный, желтый, зеленый. Способ управления светофорами  может быть автоматическим и ручным.

Сигналы светофора имеют следующие значения:

1. Зеленый круглый сигнал  – разрешает движение транспортных  средств и пешеходов; 
2. Зеленый сигнал в виде стрелки (стрелок) на черном фоне разрешает движение в указанных направлениях. Такое же значение имеет и зеленая стрелка в дополнительной секции светофора, показывая поворот налево, направо, или разворот; 
3. Зеленый мигающий сигнал разрешает дальнейшее движение, но предупреждает, что вскоре его время истечет. 
4. Желтый сигнал запрещает движение и предупреждает, что вскоре произойдет смена сигналов. Его время обычно составляет 3–5 секунд. 
5. Желтый мигающий сигнал или два желтых попеременно мигающих сигнала разрешают движение. Они информируют о наличии на дороге опасного участка (пешеходного перехода, железнодорожного переезда, нерегулируемого перекрестка и т. п.); 
6. Красный сигнал, в том числе мигающий, или два попеременно мигающих красных сигнала запрещают движение транспорта и пешеходов; 
7. Одновременно включенные красный и желтый сигналы соответствуют желтому (такое сочетание сигналов запрещает движение транспорта и пешеходов и информирует о предстоящем включении зеленого сигнала); 
8. Черные контурные стрелки на красном и желтом сигналах не изменяют их значения, а лишь предупреждают, что после включения зеленого движение возможно только по указанным направлениям.

Способ управления светофорами может быть автоматическим и ручным.

Существуют три основных системы управления автоматическими светофорами: система с фиксированным временем; система, активируемая транспортным средством, и система с компьютерным управлением. В первой длительность красного и зеленого сигнала задается электронному реле времени и остается неизменной, пока практика не потребует изменить эти установки. Простые системы управления не учитывают изменения транспортного потока и могут быть использованы только там, где поток транспорта всегда относительно невелик.

Современные светофоры – сложные устройства, которые состоят из контроллера дорожной сигнализации, собственно светофора, датчиков транспортных средств, столбов и опор светофоров.

Компьютер в составе контроллера  управляет выбором и синхронизацией направлений движений в соответствии с изменяющимися условиями движения, которые регистрируются датчиками  устройствами для индикации прохождения  или присутствия транспортных средств. 
Датчики активизируются изменением электрической индуктивности, вызванной транспортным средством. Цель координации состоит в том, чтобы пропустить самое большое число транспортных средств через систему с наименьшими задержками.

Имеются два типа датчиков транспортных средств: верхние датчики  и датчики транспортных средств-петли. Верхние датчики установлены  на шоссе и нацелены на линии остановки  транспортного средства, петли датчика  транспортного средства помещены под  шоссе и индуцируют магнитное  поле. Движение фиксируется датчиками  на подходах к светофорным объектам для корректировки сигналов, чтобы  контролировать и назначать очередность  проезда на основе изменяющихся условий  движения. Когда транспортное средство обнаружено, сообщение посылается контроллеру, управляющему работой светофоров, чтобы изменить последовательность сигналов.

Все дорожные светофоры, установленные  на одном светофорном объекте, работают согласно утвержденному проектом режиму работы.

Любой светофорный объект, входящий в систему координированного  регулирования движения («зеленая волна»), имеет возможность работать в  индивидуальном автоматическом режиме, независимо от работы других светофорных  объектов. Самые загруженные направления  в координации движения являются приоритетными по сравнению с  менее загруженными.

Длительность светофорного цикла колеблется от 80 до 160 секунд.

Управление работой  светофоров автоматизировано и ведется с выносного пульта управления (ВПУ). Пульт соединен с дорожным контроллером многожильным кабелем, длина которого составляет не менее 250 метров. Питание пульта осуществляется от контроллера. Контроль работы ВПУ осуществляется оператором.

Конструкция светофора должна отвечать следующим требованиям: все детали и сборочные единицы светофоров должны быть изготовлены из антикоррозионных материалов или иметь защитное покрытие по ГОСТ 9.032-74, детали секции светофора (конус, крышка и козырек) должны быть черного или серого цвета.

При наличии дополнительной секции на рассеивателе основного зеленого сигнала наносят контурные стрелки направлений движения. При этом светофор должен быть оборудован экраном белого цвета прямоугольной формы (либо повторяющей контур светофора) с закругленными краями и выступающим за габариты светофора не менее чем на 120 мм.

Светофоры должны иметь защиту от воздействия окружающей среды по ГОСТ 14254-96.

В качестве источников света  в светофорах используют светоизлучающие  диоды или электрические лампы  накаливания общего назначения. 
В светофорах, использующих в качестве источников света сигнальные модули, выход из строя более 20% светоизлучающих диодов одной из секций считают достаточным для прекращения их дальнейшей эксплуатации.

Сигналы светофоров должны быть четко различимы в ночное время с расстояния не менее 100 м, когда они переведены на режим пониженного напряжения питания ламп накаливания, составляющий не менее 80% от номинального напряжения (220 В) электросети.

В современных больших  городах для регулирования движения внедрены сложные автоматизированные системы управления дорожным движением (АСУД). Типичная АСУД работает следующим образом: информация о параметрах транспортных потоков собирается детекторами и телекамерами, передается в центр управления АСУД и обобщается, после чего на основе полученных данных рассчитываются режимы работы светофоров.

Блок управления светофорным объектом

На языке дорожных служб светофорным объектом называются несколько светофоров, которые управляются общим электронным блоком и действуют как единое целое.

Простейший способ управления светофором — электромеханический, с помощью кулачкового механизма.^[9] Более продвинутые электромеханические контроллеры имели несколько программ работы (несколько пакетов кулачков) — под разные нагрузки перекрёстка. В современных светофорах применяются микропроцессорные схемы.

В крупных городах, страдающих от «пробок», светофорные объекты подключают к единой системе регулирования движения (как правило, через GSM-модем). Это позволяет оперативно изменять программы работы светофора (в том числе временно, на несколько часов или дней) и синхронизировать светофорные объекты друг с другом с точностью до секунд. Все программы составляются и утверждаются в ГИБДД.

Для прохода пешеходов  через оживлённую трассу, а также  на неравнозначных перекрёстках применяются  контроллеры вызывного действия, дающие зелёный, когда со второстепенного  направления приближается машина (для  этого под асфальтом располагается индуктивный датчик), или когда пешеход нажмёт на кнопку.